2.1.1 地面坐标系A-xyz

地面坐标系A-xyz是与地球表面固连的坐标系,坐标原点可以选取地球表面上的任意一点,用A表示。通常在计算制导炸弹的弹道时,取制导炸弹发射点在地球表面的投影位置作为坐标原点A。与地球表面相切,其指向可以是任意方向。对于地面目标,Ax轴与过A点和目标点的地球大圆相切,指向目标为正。Ay轴与地平面垂直,指向为正。Az轴垂直于Axy平面,其正向按右手坐标系确定。显然由定义可知,Axy平面是个铅垂平面,Axz平面是地平面。该坐标系相对地球是静止的,它随地球自转而旋转。若认为地球绕自身极轴作均匀旋转,对战术导弹而言,可以认为地面坐标系A-xyz是惯性坐标系。

2.1.2 弹体坐标系O-x1y1z1

弹体坐标系O-x1y1z1是于弹体固连的。坐标原点O在制导炸弹的质心上。Ox1轴与弹体纵向对称轴重合,指向弹头部为正向。Oy1轴在弹体纵向对称面内,与Oxl轴垂直,指向为正。Oz1轴垂直与平面Ox1y1,指向由右手坐标系确定。

弹体坐标系O-x1y1z1在弹体上,随制导炸弹运动而运动,可用来描述制导炸弹的空间姿态。

2.1.3 弹道坐标系O-x2y2z2

        弹道坐标系O-x2y2z2的坐标原点O在制导炸弹的质心上。Ox2轴与(相对)速度矢量重合,沿(相对)速度方向为正向。0y2轴位于包含Ox2轴的铅垂平面内,并与0x2轴垂直,指向上为正。0z2轴垂直与平面Ox2y2,指向由右手坐标系确定。文献综述

2.1.4 速度坐标系O-x3y3z3

速度坐标系O-x3y3z3的坐标原点O在制导炸弹的质心上。Ox3轴与(相对)速度矢量重合,沿(相对)速度方向为正向。Oy3轴位于弹体纵向对称面内,与Ox3轴垂直,指向为正。0z3轴垂直与平面Ox3y3,指向由右手坐标系确定[5]。

2.2 坐标变换

 制导炸弹在空间运动过程中,所受外力和力矩繁多。一般情况下,这些力和力矩分别定义在上述不同的坐标系中,因此在建立制导炸弹的动力学方程时,需要进行不同坐标系间的坐标转换。

由高等动力学知识可知,坐标转换是一个坐标系通过向另一个坐标系进行多次坐标转动实现的。坐标转换可以由转换矩阵表示。为了统一的表示坐标转换,如下定义转换矩阵:

 =坐标系2向坐标系1转换的矩阵

为了说明的方便,用坐标系名称的前两个字的首字母表示坐标系。地面坐标系为 ,弹体坐标系为 ,弹道坐标系为 ,速度坐标系为 。

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